माइक्रोवेव में मेटल स्पार्क क्यों होता है?

यह सुबह की शुरुआत है और आपका धमाकेदार ध्यान तत्काल दलिया की मदद के लिए बदल गया है। आप कटोरे को माइक्रोवेव में रखते हैं, स्टार्ट बटन को हिट करते हैं और अचानक से घबरा जाते हैं क्योंकि आपकी रसोई में मिनी पटाखे का प्रदर्शन बंद हो जाता है। चम्मच - आप कटोरे में चम्मच भूल गए!

जबकि फिल्में आपको यह विश्वास दिलाती हैं कि यह विद्युत परिदृश्य एक भयंकर विस्फोट का कारण बन सकता है, सच्चाई यह है कि एक चम्मच को माइक्रोवेव में रखना जरूरी खतरनाक नहीं है। 20 वीं शताब्दी की मध्य-प्रौद्योगिकी के चमत्कारों के अधीन होने पर धातु क्यों स्पार्क उत्पन्न करती है?

इसका उत्तर देने के लिए, हमें पहले यह समझने की आवश्यकता है कि माइक्रोवेव कैसे काम करता है। थोड़ा ओवन एक मैग्नेट्रोन नामक एक उपकरण पर निर्भर करता है, एक वैक्यूम ट्यूब जिसके माध्यम से एक चुंबकीय क्षेत्र को प्रवाह करने के लिए बनाया जाता है। यह उपकरण चारों ओर इलेक्ट्रॉनों को फैलाता है और 2.5 गीगाहर्ट्ज़ की आवृत्ति (या प्रति सेकंड 2.5 बिलियन बार) के साथ विद्युत चुम्बकीय तरंगों का उत्पादन करता है, ओंटारियो में ट्रेंट यूनिवर्सिटी के भौतिक विज्ञानी, आरोन स्लीपपकोव ने लाइव साइंस को बताया।

प्रत्येक सामग्री के लिए, विशेष आवृत्तियों होती हैं, जिस पर यह विशेष रूप से प्रकाश को अवशोषित करता है, उन्होंने कहा, और 2.5 गीगाहर्ट्ज़ पानी के लिए यह आवृत्ति होती है। चूंकि हम जो भी चीजें खाते हैं, वे पानी से भरी होती हैं, उन खाद्य पदार्थों को माइक्रोवेव से ऊर्जा अवशोषित होती है और गर्मी होती है।

दिलचस्प बात यह है कि 2.5 गीगाहर्ट्ज़ गर्म पानी के लिए सबसे कुशल आवृत्ति नहीं है, स्लीपकोव ने कहा। ऐसा इसलिए है क्योंकि जिस कंपनी ने माइक्रोवेव का आविष्कार किया था, रेथियॉन ने देखा कि अत्यधिक कुशल आवृत्तियां उनके काम में बहुत अच्छी थीं, उन्होंने नोट किया। सूप जैसी किसी चीज की सबसे ऊपरी परत में पानी के अणु सारी गर्मी को सोख लेते हैं, इसलिए एक इंच के पहले कुछ मिलियन फोड़े और पत्थर की ठंड के तहत पानी छोड़ देंगे।

अब, उस स्पार्किंग धातु के बारे में। जब माइक्रोवेव एक धातु सामग्री के साथ बातचीत करते हैं, तो सामग्री की सतह पर इलेक्ट्रॉनों को चारों ओर धीमा कर दिया जाता है, स्लीपकोव ने समझाया। यह किसी भी समस्या का कारण नहीं है अगर धातु पूरी तरह से चिकनी है। लेकिन जहां एक किनारे होता है, जैसे कांटा के टीन्स पर, आरोप ढेर हो सकते हैं और परिणामस्वरूप वोल्टेज की उच्च एकाग्रता हो सकती है।

"अगर यह काफी अधिक है, तो यह हवा में एक अणु से एक इलेक्ट्रॉन को चीर सकता है," एक चिंगारी और एक आयनित (या आरोपित) अणु का निर्माण करते हुए, स्लीपकोव ने कहा।

उन्होंने कहा कि आयनित कण पानी की तुलना में माइक्रोवेव को बहुत अधिक मजबूती से अवशोषित करते हैं, इसलिए एक बार एक चिंगारी दिखाई देने पर, अधिक माइक्रोवेव में चूसा जाएगा, और भी अधिक अणुओं को आयनित करना होगा, ताकि चिंगारी आग की गेंद की तरह बढ़ जाए।

आमतौर पर, इस तरह की घटना केवल धातु के ऑब्जेक्ट में किसी न किसी किनारों के साथ हो सकती है। यही कारण है कि "यदि आप एल्यूमीनियम पन्नी लेते हैं और इसे एक सपाट सर्कल में डालते हैं, तो यह बिल्कुल भी स्पार्क नहीं कर सकता है", स्लीपकोव ने कहा। "लेकिन अगर आप इसे एक गेंद में समेटते हैं, तो यह जल्दी से चमक जाएगा।"

जबकि इन स्पार्क्स में माइक्रोवेव ओवन को नुकसान पहुंचाने की क्षमता है, किसी भी भोजन को बाद में खाने के लिए पूरी तरह से ठीक होना चाहिए (बस अगर आप वास्तव में अपने दलिया में उस चम्मच को भूल गए), तो मेंटल फ्लॉस के एक लेख के अनुसार।

उग्र अंगूर

धातु एकमात्र ऐसी वस्तु नहीं है जो एक माइक्रोवेव में एक प्रकाश शो उत्पन्न कर सकती है। वायरल इंटरनेट वीडियो में भी प्लाज्मा के शानदार स्पार्क्स बनाने वाले अंगूरों को दिखाया गया है, जो चार्ज कणों की एक गैस है।

विभिन्न धूर्तों ने एक स्पष्टीकरण की खोज की थी, जिसमें सुझाव दिया गया था कि इसे धातु में विद्युत आवेश के निर्माण के साथ करना था। लेकिन स्लीपपकोव और उनके सहयोगियों ने घटना की तह तक पहुंचने के लिए वैज्ञानिक परीक्षण किए।

"हमने जो पाया वह बहुत अधिक जटिल और दिलचस्प था," उन्होंने कहा।

हाइड्रोजेल क्षेत्रों को भरने से - डिस्पोजेबल डायपर में उपयोग किया जाने वाला एक सुपरबसबेंट बहुलक - पानी के साथ, शोधकर्ताओं ने सीखा कि ज्यामिति अंगूर की तरह की वस्तुओं में स्पार्क उत्पन्न करने में सबसे महत्वपूर्ण कारक थी। स्लेपकोव ने कहा कि अंगूर के आकार के गोले माइक्रोवेव के विशेष रूप से उत्कृष्ट सांद्रता वाले होते हैं।

अंगूर के आकार ने माइक्रोवेव के विकिरण को छोटे फलों के अंदर जमा कर दिया, जिसके परिणामस्वरूप अंततः अंगूर के अंदर सोडियम या पोटेशियम से एक इलेक्ट्रॉन को चीरने के लिए पर्याप्त ऊर्जा मिली, उसने जोड़ा, जिससे एक चिंगारी पैदा हुई जो एक प्लाज्मा में बढ़ी।

टीम ने बटेर अंडे के साथ प्रयोग को दोहराया - जो अंगूर के आकार के लगभग समान हैं - पहले उनके प्राकृतिक, योलकी अंदरूनी के साथ और फिर बाहर निकलने वाले तरल के साथ। गू-भरे अंडों ने हॉटस्पॉट उत्पन्न किए, जबकि खाली लोगों ने यह नहीं दर्शाया कि धातु-स्पार्किंग तमाशा की नकल करने के लिए एक पानीदार, अंगूर के आकार के कक्ष की आवश्यकता होती है।